JPH0559219A - 高減衰性を有するゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダンパー等を必要とせずに、工期、コストの
面で有利な、免震ゴム等のそれ自身高い減衰性を有する
ゴム組成物を提供する。 【構成】 1,2−又は3,4−結合を有するポリイソプレン
ゴム15〜99重量部及び他のゴム１〜85重量部からなるゴ
ム成分100重量部、及びロジン誘導体３〜80重量部を含
有し、且つ上記ゴム成分において1,2−又は3,4−結合の
含有率の合計が10〜80％である高減衰性を有するゴム組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はそれ自身高減衰性を持
ち、免震、除震或いは防振等、振動エネルギーの吸収に
関して非常に有効なゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地震によつて発生する建造物への
振動の入力加速度を減少させる目的で免震ゴム積層体を
用いた免震構法が注目されている。これは地盤と建造物
を軟質層で絶縁し、地震時の地盤の振動数に対し建造物
の固有振動数を小さくすることにより、振動の入力加速
度を減少させ、建造物或いはその中に含まれる人、機械
等に対する被害を最小限に食い止めるものである。

【０００３】ここで用いられている免震ゴム積層体は軟
質層（ゴム）と硬質層（鉄板等）を交互に組合せたもの
で、建造物を支えるため縦方向には硬く、逆に振動の入
力加速度を和らげるため横方向には軟かく、しかも横方
向の大変形時にも破壊しない性能を持つようになつてい
る。

【０００４】しかしながら、従来用いられている免震ゴ
ム組成物は非常にヒステリシスロスが小さい為、このゴ
ム組成物の用いられた免震ゴム積層体はそれ自身では上
部構造物の振動を減衰させる能力が全く無く、その為、
粘性ダンパー等各種ダンパーによつて、振動の減衰を計
つていた。しかし、これでは建造物として構造が複雑と
なり、又工期、コストの面でも割高になるという欠点が
あつた。

【０００５】そこで、この免震構法全体を簡素化する為
に従来の免震ゴム積層体自身に高減衰能力を持たせ、ダ
ンパーを除去できるものとして本出願人は1,2−又は3,4
−結合を有するポリイソプレンを用いた方法（特開平２
−32135号）を出願しているが、この方法では尚、免震
ゴム組成物に対する要求特性である、低クリープ特
性、低温度依存性、耐破壊性、性能の長期安定性
を満足しつつ、更に高減衰性を与えることは困難であつ
た。

【０００６】従来ならばゴム組成物のロス特性を大きく
する為には、カーボンブラツクの量或いはグレードの向
上、或いは樹脂、軟化剤の添加によつて対応していた
が、これでは破壊特性、加工性、長期安定性等が悪化す
る場合が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はダンパ
ー等を必要とせずに、工期、コストの面で有利な、上記
免震ゴム等のそれ自身高い減衰性を有するゴム組成物を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は1,2−又は3,4−
結合を有するポリイソプレンゴム15〜99重量部及び他の
ゴム１〜85重量部からなるゴム成分100重量部、及びロ
ジン誘導体３〜80重量部を含有し、且つ上記ゴム成分に
おいて1,2−又は3,4−結合の含有率の合計が10〜80％で
ある高減衰性を有するゴム組成物に係る。

【０００９】尚、特開昭64−48951号公報の第６頁左上
〜右下欄にゴム成分にシクロペンタジエン系樹脂と共に
ロジン誘導体を配合したゴム材料が記載されているが、
このゴム材料は軟質板の耐候性を改善するために被覆さ
れるゴム材料であり、本発明のような軟質層そのものの
ゴム材料とは相異する。

【００１０】本発明のゴム組成物は上記ポリイソプレン
ゴムと他のゴムとのブレンドを含むが、ゴム100重量部
中における上記ポリイソプレンゴムの割合は15〜99重量
部とするのが好ましい。他のゴムとしては天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、上記以外のイソプレンゴム（ＩＲ）等を
挙げることができ、１〜85重量部の割合でブレンドされ
る。

【００１１】本発明において上記ゴム成分の1,2−又は
3,4−結合の含有率の合計は10〜80％が好ましく、20〜5
5％がより好ましい。10％未満では良好な減衰性が得ら
れず、80％を越えると温度依存性が大きくなる傾向があ
る。尚、本発明において1,2−結合及び3,4−結合の含有
率の測定は日本分光工業(株)製 Ａ−２型赤外分光光度
計を使用し、分光光度法により行つた。キーバンドとし
ては、シス−1,4−結合に対しては840cm^-1にあるピーク
を、3,4−結合に対しては890cm^-1にあるピークを、そし
て1,2−結合に対しては910cm^-1にあるピークを選び、そ
の吸光係数より含有割合を算出し、トランス−1,4−結
合については上記３種の結合量の総和を100％より減じ
て算出する。

【００１２】本発明では上記ゴム成分100重量部に対
し、ロジン誘導体を３〜80重量部配合する。ロジン誘導
体としては、主成分がアビエチン酸、ピマール酸及びこ
れらに類似した構造のカルボン酸の混合物で各種のロジ
ン系エステル、重合ロジン、水素添加ロジン、硬化ロジ
ン、ハイロジン、樹脂酸亜鉛、変性ロジン等が挙げられ
る。市販品ではペンセルＫＫ（荒川化学工業）等を挙げ
ることができる。このロジン誘導体は好ましくはゴム成
分100重量部に対して15〜55重量部の範囲で用いられ
る。３重量部未満では良好な減衰性が得られず、80重量
部を越えるとクリープ性が低下してしまう。

【００１３】本発明のゴム組成物には公知の加硫剤、加
硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、
着色剤、補強剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑
剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できることは勿論であ
る。

【００１４】充填剤としては、例えばカーボンブラツ
ク、クレー、シリカ、タルク、マイカ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛等、又各種天然又は人工の繊維等が挙げ
られ、その配合割合はゴム 100重量部に対して20〜200
重量部とするのが好ましい。

【００１５】軟化剤としては、例えばリノール酸、オレ
イン酸、アビエチン酸を主とするトール油、パインター
ル、菜種油、綿実油、落花生油、ひまし油、パーム油、
フアクチス等の植物系軟化剤、パラフイン系油、ナフテ
ン系油、芳香族系油等の鉱物油系軟化剤等が挙げられ、
その配合割合はゴム 100重量部に対して１〜150重量部
とするのが好ましい。

【００１６】可塑剤としては、フタル酸系、セバシン酸
系、アジピン酸系、リン酸エステル系、エポキシ系、塩
素化パラフイン系、エーテル系、チオエーテル系、ポリ
エステル系、ポリエーテル系可塑剤等が挙げられ、その
配合割合はゴム100重量部に対して１〜150重量部とする
のが好ましい。

【００１７】粘着付与剤としては、アルキルフエノール
ホルムアルデヒド系樹脂、アルキルフエノールアセチレ
ン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、キシレンホルムア
ルデヒド系樹脂、ポリブテン、石油樹脂等が挙げられ、
その配合割合はゴム 100重量部に対して１〜50重量部と
するのが好ましい。

【００１８】滑剤としては、ステアリン酸、ステアリン
酸の金属石鹸、高融点ワツクス、低分子量ポリエチレ
ン、ポリエチレングリコール、オクタデシルアミン等が
挙げられ、その配合割合はゴム 100重量部に対して１〜
50重量部とするのが好ましい。

【００１９】本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加
工装置、例えばロール、バンバリーミキサー、ニーダー
などにより混練することにより得られる。

【００２０】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。
尚、単に部とあるは重量部を示す。

【００２１】尚、ゴム組成物の減衰性は、得られたゴム
組成物を用い作成した135φ×１mmのゴム30層と133φ×
１mmのプレート29層を交互に積層した積層体の、等価減
衰定数（heq）を「免震構造用積層ゴムの寿命と信頼性
報告書」（免震構造用積層ゴム特別委員会）に記載の方
法により測定し、評価した。配合Ｎo.１を100として指
数で表した。

【００２２】クリープ特性は上記積層体を80℃に設定し
た恒温槽中で荷重４tを載荷させて、実相等年数60年時
の積層体の沈み込みの量を測定し、（沈み込み量／初期
積層体ゴム総厚み）の比により評価した。 ○……＜0.025， △……0.025〜0.030， ×……0.030
＜

【００２３】破壊特性は破断伸びを代用特性とし、ＪＩ
Ｓ Ｋ6301−3に準拠して測定した。

【００２４】静的剪断弾性率（Ｇ）は「防振ゴム」（社
団法人 日本鉄道車両工業会）に記載の方法により測定
を行い、−10℃と40℃のＧの比を求め、配合Ｎo.１を10
0として指数で表した。

【００２５】実施例及び比較例 表１に記載のゴム成分100部、ロジン誘導体（アビエチ
ン酸の重合ロジンのペンタエリスリトールエステル）各
部、カーボンブラツク各部、アロマテイツクオイル各
部、並びに亜鉛華３部、ステアリン酸２部、ワツクス１
部、老化防止剤（サントフレツクス 13）２部、硫黄1.5
部及び促進剤（ＣＢＳ）0.8部をバンバリーミキサーに
より混練しゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の各
特性を表１に示す。配合Ｎo.７〜１２が実施例であり、
他は比較例である。

【００２６】

【表１】

【００２７】配合Ｎo.１，２はクリープ特性、破壊特
性、温度依存性が良好であるが、減衰性が無いことを示
す。配合Ｎo.３はロジン誘導体をＮＲに加えただけで減
衰性が足りないことを示す。配合Ｎo.４はゴム成分中の
1,2−又は3,4−結合の含有率の合計が80％を越え温度依
存性が悪くなることを示す。配合Ｎo.５はゴム成分中の
1,2−又は3,4−結合の含有率の合計が10％未満であり、
ロジン誘導体を添加しても減衰性が足りないことを示
す。配合Ｎo.６はロジン誘導体が80重量部を越えクリー
プ特性が悪くなることを示す。

【００２８】一方、配合Ｎo.７〜１２では全体に良好で
あり、配合Ｎo.８，９はＩＲにＳＢＲ，ＢＲがブレンド
可能であることを示す。

【００２９】

【発明の効果】本発明のゴム組成物はダンパー等を必要
とせずに、工期、コストの面で有利で、それ自身高い減
衰性を有する。又、本発明のゴム組成物は低クリープ特
性、低温度依存性、耐破壊性、性能の長期安定性等の、
ロス特性以外の免震ゴム組成物としての特性を殆ど悪化
させることなく、ロス特性を顕著に大きくすることがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）1,2−又は3,4−結合を有するポリ
   イソプレンゴム15〜99重量部及び他のゴム１〜85重量部
   からなるゴム成分100重量部、及び （ｂ）ロジン誘導体３〜80重量部を含有し、 （ｃ）且つ上記ゴム成分において1,2−又は3,4−結合の
   含有率の合計が10〜80％である高減衰性を有するゴム組
   成物。